گاما رو نصب کن!

{{ number }}
اعلان ها
اعلان جدیدی وجود ندارد!
کاربر جدید

جستجو

پربازدیدها: #{{ tag.title }}

میتونی لایو بذاری!

لوله‌ای به طول $L=24m$ كه يک طرف آن بسته است حاوی هوا در فشار ${{10}^{5}}Pa$ است. اين لوله را به طور قائم در يک درياچه‌ی آب شيرين فرو می‌بريم. وقتی كه آب همانند شكل تا $\frac{1}{3}$ طول لوله بالا بيايد، لوله چند متر در آب فرورفته است؟ (دما در تمام نقاط برابر و ثابت فرض شود و $\rho =1000\frac{kg}{{{m}^{3}}},g=10\frac{N}{kg}$)

1 ) 

5

2 ) 

8

3 ) 

13

4 ) 

20

پاسخ تشریحی :
نمایش پاسخ

در حالت اول كه لوله در آب فرو نرفته است، فشار هوای درون لوله برابر ${{P}_{1}}={{P}_{{}^\circ }}$ و حجم آن ${{V}_{1}}=A{{h}_{1}}=A\times 24$ است.

در حالت دوم كه $8$ متر آب وارد لوله می‌شود، ارتفاع هوای درون لوله برابر ${{h}_{2}}=24-8=16m$ است كه در نتيجه حجم هوای درون لوله برابر ${{V}_{2}}=A{{h}_{2}}=A\times 16$ است و با توجه به شكل زير، فشار آن برابر فشار نقطه‌ی A است که برابر ${{P}_{2}}={{P}_{{}^\circ }}+\rho gh$ می‌شود.

${{P}_{2}}={{P}_{B}}={{P}_{A}}={{P}_{{}^\circ }}+\rho gh$ 

با توجه به اين‌كه دما ثابت است، می‌توان نوشت:

${{P}_{1}}{{V}_{1}}={{P}_{2}}{{V}_{2}}\xrightarrow[{{V}_{2}}=16A,{{P}_{2}}={{P}_{{}^\circ }}+\rho gh]{{{V}_{1}}=24A,{{P}_{1}}={{P}_{{}^\circ }}}{{P}_{{}^\circ }}\times 24A=({{P}_{{}^\circ }}+\rho gh)\times 16A\Rightarrow 1/5{{P}_{{}^\circ }}={{P}_{{}^\circ }}+\rho gh\Rightarrow 0/5{{P}_{{}^\circ }}=\rho gh\xrightarrow{{{P}_{{}^\circ }}={{10}^{5}}Pa,\rho ={{10}^{3}}\frac{kg}{{{m}^{3}}}}0/5\times {{10}^{5}}={{10}^{3}}\times 10\times h\Rightarrow h=5m$ 

با توجه به شكل، طولی از لوله كه در آب فرو رفته است برابر $h+8$ است. در نتیجه $5+8=13m$ از طول لوله در آب فرو رفته است.

تحلیل ویدئویی تست

عباس خیرخواه